公开(公告)号：CN112133761A

公开(公告)日：2020-12-25

申请号：CN202010887566.6

申请日：2020-08-28

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 赵胜雷 ,  朱丹 ,  张进成 ,  张春福 ,  王中旭 ,  张苇杭 ,  吴银河 ,  郝跃

IPC: H01L29/872 ,  H01L21/329 ,  H01L29/06 ,  H01L29/20

Abstract: 本发明涉及一种基于GaN横向结势垒肖特基二极管及其制备方法，此势垒肖特基二极管包括：从下至上依次层叠设置的衬底层、成核层、缓冲层、插入层、势垒层和钝化层；P注入区，设置于缓冲层、插入层和势垒层内，位于缓冲层、插入层和势垒层的一端，P注入区包括若干P区和若干N区，且两个相邻所述P区之间未进行P注入的区域由于存在二维电子气即为N区；阳电极，位于P注入区的上表面；阴电极，位于势垒层的上表面，且位于势垒层远离阳电极的一端。本势垒肖特基二极管及其制备方法，通过P注入区与二维电子气形成梳状的横向PN结，有效屏蔽低势垒高度的肖特基结，可以抑制肖特基势垒降低效应及控制反向漏电流，提高击穿电压，同时保持较低的开启电压。

公开(公告)号：CN111934562A

公开(公告)日：2020-11-13

申请号：CN202010841130.3

申请日：2020-08-20

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 张进成 ,  党魁 ,  周弘 ,  张涛 ,  张苇杭 ,  张燕妮 ,  宁静 ,  郝跃

IPC: H02M7/00 ,  H01L29/872 ,  H01L29/20

Abstract: 本发明公开了一种基于横向氮化镓肖特基二极管的微波整流电路，主要解决现有技术无法同时实现大功率和高效率整流的问题。其从左到右依次由射频输入端、输入匹配电路、隔直电容、输入滤波器、二极管、输出滤波器和输出端口连接组成。该二极管采用具有凹槽阳极结构的横向氮化镓肖特基二极管，输入滤波器及输出滤波器采用多开路枝节结构的低通滤波器，电路工作频率为1-8GHz范围内的某一固定频率。实测表明，本发明在频率为2.45GHz，负载电阻为350Ω，输入功率为28.64dBm时获得了最高79％的整流效率，在输入功率为37.33dBm时整流效率仍有50％，显著提升了整流功率和效率，可应用于大功率微波能量传输系统。

公开(公告)号：CN111063724A

公开(公告)日：2020-04-24

申请号：CN201911258112.6

申请日：2019-12-10

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 张进成 ,  宋秀峰 ,  赵胜雷 ,  张苇杭 ,  刘志宏 ,  边照科 ,  陈大正 ,  郝跃

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/20 ,  H01L29/36 ,  H01L29/872 ,  H01L21/329

Abstract: 本发明公开了一种基于漂移区多层渐变掺杂的垂直AlN肖特基二极管，主要解决现有技术无法同时实现低导通电阻和高击穿电压的问题。其自下而上包括衬底(1)、n+层(2)和漂移区(3)，衬底(1)的下部设有阴极(4)，漂移区(3)的上部设有阳极(5)，漂移区(3)和阳极(5)的上部设有钝化层(6)，该漂移区(3)由n层掺杂浓度自下而上线性递减的AlN漂移层构成，且衬底、n+层和漂移区均采用AlN材料，漂移区采用多层渐变掺杂结构。本发明能同时实现低导通电阻和高击穿电压，可作为大功率系统以及开关应用的基本器件。

公开(公告)号：CN110718591A

公开(公告)日：2020-01-21

申请号：CN201911097995.7

申请日：2019-11-12

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 张进成 ,  宋秀峰 ,  赵胜雷 ,  朱丹 ,  张苇杭 ,  张雅超 ,  刘爽 ,  刘俊伟 ,  李仲扬 ,  郝跃

IPC: H01L29/872 ,  H01L29/06 ,  H01L21/329

Abstract: 本发明公开了一种基于凹槽型保护环结构的AlGaN/GaN肖特基势垒二极管器件及制作方法，主要解决现有技术击穿电压较低，可靠性较差的问题。其自下而上包括衬底(1)、成核层(2)、缓冲层(3)、插入层(4)、势垒层(5)，势垒层(5)上方设有阳极(7)和阴极(8)，势垒层(5)中的阳极下方刻有深度为10～15nm，宽度为1～3μm的凹槽，形成凹槽型保护环(6)，该阳极与阴极之间为钝化层(9)。本发明由于在势垒层中设有凹槽型保护环，降低了阳极下方边缘电场峰值，提高了击穿电压，且工艺简单、成品率高和可靠性好，可作为大功率系统以及开关应用的基本器件。

公开(公告)号：CN114725093B

公开(公告)日：2024-04-16

申请号：CN202210095232.4

申请日：2022-01-26

Applicant: 西安电子科技大学广州研究院

Inventor： 张苇杭 ,  刘茜 ,  张进成 ,  黄韧 ,  樊昱彤 ,  赵胜雷 ,  刘志宏 ,  郝跃 ,  张晓东

IPC: H01L27/092 ,  H01L21/8258

Abstract: 本发明公开了一种Si CMOS逻辑器件与GaN电力电子器件单片异质集成电路及其制备方法，包括：衬底、GaN缓冲层、第一AlGaN势垒层、第二AlGaN势垒层、隔离槽；第一AlGaN势垒层上设有第一p‑GaN层，第一p‑GaN层上设有SiN隔离层；SiN隔离层上设有p‑Si层；p‑Si层上覆盖有栅介质层；栅介质层上设有第一栅电极、第二栅电极；第一栅电极的两侧分别设有第一源电极和第一漏电极；第二栅电极的两侧分别设有第二源电极和第二漏电极；第二AlGaN势垒层上设有第二p‑GaN层、第三源电极和第三漏电极；第一漏电极与第二漏电极通过第一金属互联条电气连接；第一栅电极与第二栅电极通过第二金属互联条电气连接。本发明的器件具有优异的高频高效率等性能。

公开(公告)号：CN111863807B

公开(公告)日：2024-03-29

申请号：CN202010747894.6

申请日：2020-07-30

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 张春福 ,  张苇杭 ,  武毅畅 ,  张家祺 ,  杨国放 ,  陈大正 ,  张进成 ,  郝跃

IPC: H01L27/06 ,  H01L29/778 ,  H01L29/78 ,  H01L29/40 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明公开了一种基于源场板的单片异质集成Cascode结构场效应晶体管，主要解决现有Cascode结构场效应晶体管击穿特性较差的问题。其包括：衬底(1)、GaN缓冲层(2)、AlGaN势垒层(3)和SiN隔离层(4)，SiN隔离层中间刻有隔离槽(17)；隔离槽的一侧印制有Si有源层(5)，以制备Si金属氧化物半导体场效应晶体管；隔离槽的另一侧横向依次设有第二源电极(6)、第二栅电极(7)和第二漏电极(8)，该源漏电极之间区域上设有钝化层(16)，该钝化层和第二源电极上淀积有源场板(9)，形成GaN高电子迁移率晶体管。本发明具有显著的击穿特性，可用作汽车、航空航天和发电站的电源转换器或反相器。

公开(公告)号：CN116404046A

公开(公告)日：2023-07-07

申请号：CN202310151871.2

申请日：2023-02-22

Applicant: 西安电子科技大学广州研究院

Inventor： 张苇杭 ,  文钰 ,  张进成 ,  冯欣 ,  刘志宏 ,  郝跃

IPC: H01L29/872 ,  H01L21/329 ,  H01L29/06 ,  H01L29/20 ,  H01L29/201 ,  H01L29/417

Abstract: 本发明提供了一种二次外延结构的GaN基JBS二极管及其制备方法，主要解决GaN基JBS二极管中难以制备高质量p型GaN导致的低耐压、高导通电阻等问题。其包括衬底，缓冲层，n+‑GaN层，n‑‑GaN漂移层，p‑InGaN/i‑InGaN/i‑GaN二次外延区域，阴极，钝化层，阳极。通过二次外延p‑InGaN/i‑InGaN/i‑GaN材料，极化产生高浓度的二维空穴气，获得高质量的p型三族氮化物材料，实现高性能的GaN基JBS二极管。本发明可显著提升GaN基JBS二极管的反向击穿电压，同时降低器件的正向导通电阻，可广泛应用于功率开关和整流。

公开(公告)号：CN116207162A

公开(公告)日：2023-06-02

申请号：CN202310151872.7

申请日：2023-02-22

Applicant: 西安电子科技大学广州研究院

Inventor： 张苇杭 ,  文钰 ,  张进成 ,  冯欣 ,  刘志宏 ,  郝跃

IPC: H01L29/872 ,  H01L21/329 ,  H01L29/06 ,  H01L29/20 ,  H01L29/201 ,  H01L29/207 ,  H01L29/417 ,  H01L21/265

Abstract: 本发明提供了一种基于离子注入的GaN基JBS二极管及其制备方法，主要解决GaN基JBS二极管中Mg离子注入激活效率低导致的耐压和导通损耗问题。其包括：衬底、缓冲层、n+‑GaN层、n‑‑GaN漂移层、n‑‑InGaN漂移层、Mg离子注入区域、阴极、钝化层和阳极。其中在n‑‑GaN漂移层上外延n‑‑InGaN漂移层；在Mg离子高温激活工艺中，靠近表面的In从InGaN材料中析出，使得Mg进入In的晶格格点，降低Mg的激活能，在远离表面的InGaN材料中，Mg在InGaN中的激活能低于GaN材料，故Mg在InGaN中具有更高的激活效率，催化n‑‑InGaN转为p‑(In)GaN。本发明可以显著提高GaN基JBS二极管中Mg离子注入p型掺杂的激活效率，提升GaN基JBS二极管的反向耐压，降低导通损耗，可广泛应用于高频开关和整流系统中。

公开(公告)号：CN114725094A

公开(公告)日：2022-07-08

申请号：CN202210096697.1

申请日：2022-01-26

Applicant: 西安电子科技大学广州研究院

Inventor： 张苇杭 ,  刘茜 ,  张进成 ,  黄韧 ,  樊昱彤 ,  赵胜雷 ,  刘志宏 ,  郝跃 ,  张晓东

IPC: H01L27/092 ,  H01L21/8258

Abstract: 本发明公开了一种Si‑GaN单片异质集成反相器，包括：衬底、衬底上的GaN缓冲层、位于GaN缓冲层上的第一AlGaN势垒层和第二AlGaN势垒层；第一AlGaN势垒层和第二AlGaN势垒层之间具有隔离槽；第一AlGaN势垒层上设有第一p‑GaN层，第一p‑GaN层上设有SiN隔离层；SiN隔离层上设有Si有源层；Si有源层上覆盖有栅介质层，栅介质层上设有第一栅电极；第一栅电极的两侧分别设有第一源电极和第一漏电极；第二AlGaN势垒层上设有第二p‑GaN层、第二源电极、第二漏电极、第二栅电极；第一漏电极与第二漏电极通过第一金属互联条电气连接；第一栅电极与第二栅电极通过第二金属互联条电气连接。本发明还提供一种Si‑GaN单片异质集成反相器制备方法，本发明的反相器可实现低静态功耗、高开关频率等特性。

公开(公告)号：CN111987144B

公开(公告)日：2022-06-28

申请号：CN202010846921.5

申请日：2020-08-21

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 张进成 ,  党魁 ,  周弘 ,  张燕妮 ,  张涛 ,  张苇杭 ,  宁静 ,  郝跃

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/20 ,  H01L29/40 ,  H01L29/872 ,  H03F1/52

Abstract: 本发明公开了一种氮化镓肖特基二极管多级限幅电路，主要解决现有限幅器功率容量小，响应速度慢的问题。其自左到右依次为第一级对管(1)、第二级对管(2)、第三级对管(3)，各级对管之间通过微带线L连接，三级对管均采用凹槽阳极结构的横向氮化镓肖特基二极管，第一级对管中的两个二极管采用Pt作为阳极金属，开启电压1.2V；第二级对管中的两个二极管采用Ni作为阳极金属，开启电压0.8V，第三级对管中的两个二极管采用W或Mo作为阳极金属，开启电压0.4V。本发明通过采用开启电压逐级减小的氮化镓肖特基二极管，显著提升了限幅电路的频率响应，降低了限幅电平，提高了功率容量，可用于微波防护。